直埋供熱管道的作用及應(yīng)力特點(diǎn)
所有使管道產(chǎn)生內(nèi)力及應(yīng)力的因素都稱為作用(又稱荷載)。不同類型的作用，使直埋供熱管道產(chǎn)生不同性質(zhì)的應(yīng)力，進(jìn)一步可能導(dǎo)致不同方式的破壞。溫度和壓力是熱力管道上主要的兩種作用。對(duì)于直埋供熱管道，還有軸向位移產(chǎn)生的土壤軸向摩擦力和側(cè)向位移產(chǎn)生的土壤側(cè)向壓縮反力。
另外，在直埋供熱管道局部結(jié)構(gòu)不連續(xù)處會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，對(duì)應(yīng)的應(yīng)力稱為峰值應(yīng)力。峰值應(yīng)力不會(huì)引起顯著的變形．但循環(huán)變化的峰值應(yīng)力，也會(huì)造成鋼管內(nèi)部結(jié)構(gòu)的損傷，導(dǎo)致管道疲勞破壞。管道在彎頭、三通處產(chǎn)生的應(yīng)力屬于峰值應(yīng)力。由于土壤的均勻支撐，管道的自重沒(méi)有產(chǎn)生自重彎曲應(yīng)力，故一般忽略不計(jì)。但是對(duì)于熱網(wǎng)中常用的管道，其公稱壁厚要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于該壓力所需的設(shè)計(jì)壁厚，內(nèi)壓產(chǎn)生的實(shí)際應(yīng)力也就遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于管材的屈服應(yīng)力。相反，由于直埋供熱管道中熱脹變形不能完全釋放，使管道產(chǎn)生了較大的軸向壓力和壓應(yīng)力，其中軸向壓應(yīng)力可能與屈服應(yīng)力處于同一數(shù)量級(jí)上。因此，在直埋敷設(shè)熱力管道中，內(nèi)壓的影響較小，管道產(chǎn)生爆裂的可能性很小，而溫度的影響則較大，管道強(qiáng)度設(shè)計(jì)中應(yīng)主要考慮溫度變化產(chǎn)生的循環(huán)塑性變形和疲勞破壞。
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